ESD模擬測(cè)試的基礎(chǔ)知識(shí)

EMC有很多測(cè)試項(xiàng)目，其中ESD模擬測(cè)試有一個(gè)很大的特殊性，就是這個(gè)測(cè)試除了固定的測(cè)試臺(tái)，其他所有的測(cè)試程序都是靠人為去操作完成。所以，可以說ESD模擬測(cè)試中，人為不良操作是影響測(cè)試結(jié)果的不可忽視的因素，需要重視。

1靜電發(fā)生器放電頭參數(shù)的選擇（放電電阻和儲(chǔ)能電容）

1、IEC61000-4-2/GBT17626.2，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是電子電氣設(shè)備ESD模擬測(cè)試使用的通用標(biāo)準(zhǔn)，滿足大多數(shù)產(chǎn)品測(cè)試情況。有些產(chǎn)品有專門的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，也是基于此標(biāo)準(zhǔn)。

選擇的元件參數(shù)為150PF和330Ω，此電容參數(shù)為人體電容量的儲(chǔ)能電容器標(biāo)稱值；電阻參數(shù)為表示人體握有某個(gè)如鑰匙或金屬工具等金屬物時(shí)的源電阻，現(xiàn)已證明，這種金屬放電情況足以嚴(yán)格地表示現(xiàn)場(chǎng)的各種人員的放電，除非另有規(guī)定，不然都按照此參數(shù)。

2、ISO10605/GBT19951道路車輛靜電放電產(chǎn)生的電騷擾試驗(yàn)方法。不同的電容、電壓、電阻表征人在汽車環(huán)境下作為靜電電荷源的不同特性。需要用到電容為330PF和150PF兩放電端，電阻為2000Ω。

針對(duì)整車，圖a和圖b在整車實(shí)驗(yàn)時(shí)都會(huì)用到，其中330PF、2000Ω對(duì)車內(nèi)可觸及的全部放電點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)。150PF、2000Ω對(duì)站在車外及進(jìn)入車內(nèi)過程中可方便觸及的放電點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)。針對(duì)汽車電子模塊如：如導(dǎo)航等進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，使用150PF、2000Ω放電端。

3、人體放電模式（EIA/JESD22-A114-A）,是模擬因人體在地上走動(dòng)摩擦或其他因素在人體上已累積了靜電，當(dāng)去觸碰IC時(shí)，人體上的靜電便會(huì)經(jīng)由IC的腳進(jìn)入IC內(nèi)，再由IC放電到地。不同HBM靜電電壓會(huì)產(chǎn)生不同的瞬間放電電流時(shí)間關(guān)系。

4、機(jī)器放電模式（EIAJ-IC-121 method20）,模擬金屬的機(jī)器積累了靜電，當(dāng)機(jī)器去觸碰IC時(shí)，進(jìn)入IC并由IC腳放電到地。由于機(jī)器為金屬，等效電阻為0Ω,放電過程很快，瞬間電流比HBM大得多。

由上述可知，第3和4點(diǎn)應(yīng)用的范圍是電子元器件。可以看出不同的放電端參數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果是有影響的，RC時(shí)間常數(shù)變化了。比如300PF、2000Ω放電端的RC時(shí)間常數(shù)為600ns±130ns。其實(shí)會(huì)對(duì)防護(hù)器件更有破壞性。

2接觸放電和空氣放電位置的選擇

除非在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有其他規(guī)定，靜電放電只施加在正常使用時(shí)可接觸到的受試設(shè)備的點(diǎn)和面。接觸放電對(duì)可觸及的放電點(diǎn)（一般就是指導(dǎo)體，可以用萬用表的二極管檔進(jìn)行測(cè)量），空氣放電對(duì)不可觸及的放電點(diǎn)（如絕緣縫隙）。

下面幾種情況不進(jìn)行測(cè)試：

1、在維修和保養(yǎng)的時(shí)候才接觸的到的點(diǎn)和表面。

2、設(shè)備安裝固定后或按照說明使用后不再能接觸到的點(diǎn)和面。

3、由于功能要求，對(duì)靜電放電敏感并有靜電警告標(biāo)簽的地方。

4、外殼為金屬的同軸連接器和多芯連接器可接觸的點(diǎn)（信號(hào)腳）。該情況只對(duì)金屬外殼接觸放電，如果為非導(dǎo)電材料只進(jìn)行空氣放電。

針對(duì)上面第4點(diǎn)中的外殼，考慮下面6種情況：

3試驗(yàn)注意事項(xiàng)

1、放電頭應(yīng)與受試位置表面垂直，保證可重復(fù)性。

2、接觸放電必須保證放電尖端與導(dǎo)體面良好接觸，不能有縫隙，不然會(huì)產(chǎn)生拉弧，嚴(yán)重影響測(cè)試結(jié)果。

3、空氣放電時(shí)，放電端需要距離被試設(shè)備至少15mm，閉合開關(guān)，再靠近受試點(diǎn)，直至放電。決不能將圓形放電頭直接放在被試點(diǎn)上面，當(dāng)放電后將放電頭移開。必須形成單次放電，因?yàn)閱未畏烹姷牟ㄐ畏蠘?biāo)準(zhǔn)波形（有些靜電槍只要按下開關(guān)會(huì)一直放電）。緩慢靠近還可以減少多次放電、低電位放電、避免強(qiáng)電場(chǎng)干擾影響測(cè)試結(jié)果。

4、當(dāng)測(cè)試一個(gè)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)該首先確認(rèn)要進(jìn)行接觸或空氣放電的位置，先進(jìn)行一個(gè)極性的測(cè)試，完成后再進(jìn)行另一個(gè)極性的測(cè)試。

5、空氣放電的測(cè)試，有些絕緣點(diǎn)是放不出電的，這時(shí)在現(xiàn)測(cè)試等級(jí)下就不用測(cè)試。除非有更高的等級(jí)要求，將重復(fù)前面的步驟。

6、對(duì)于放電點(diǎn)表面有涂漆的情況，應(yīng)采用以下的操作程序：

如果設(shè)備廠家未說明涂漆為絕緣層，則需要將漆刮開，讓放電頭與導(dǎo)電層接觸；如果指明為絕緣層，應(yīng)只進(jìn)行空氣放電，不應(yīng)進(jìn)行接觸放電。

4試驗(yàn)結(jié)果判斷

1、通用標(biāo)準(zhǔn)

CLASS A)在制造商、委托方或購(gòu)買方規(guī)定的限值內(nèi)性能正常；

CLASS B)功能或性能暫時(shí)喪失或降低，但在騷擾停止后能自行恢復(fù)，不需要操作者干預(yù)；

CLASS C)功能或性能暫時(shí)喪失或降低，但需操作人員干預(yù)才能恢復(fù)；

CLASS D)因設(shè)備硬件或軟件損壞，或數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復(fù)的功能喪失或性能降低。

2、道路車輛

A類：設(shè)備或系統(tǒng)暴露于干擾期間和之后，能執(zhí)行預(yù)先設(shè)計(jì)的所有功能。

B類: 設(shè)備或系統(tǒng)暴露于干擾期間,能執(zhí)行其設(shè)計(jì)的所有功能，然而一項(xiàng)或多項(xiàng)超出偏差，但在移出干擾后自行恢復(fù)。

C類：設(shè)備或系統(tǒng)暴露于干擾期間,不能執(zhí)行設(shè)計(jì)的一項(xiàng)或多項(xiàng)功能，但在移出干擾后自行恢復(fù)。

D類：設(shè)備或系統(tǒng)暴露于干擾期間,不能執(zhí)行設(shè)計(jì)的一項(xiàng)或多項(xiàng)功能，在移出干擾后通過簡(jiǎn)單的操作、復(fù)位后自行恢復(fù)。

E類：設(shè)備或系統(tǒng)暴露于干擾期間和之后，不能執(zhí)行設(shè)計(jì)的一項(xiàng)或多項(xiàng)功能，且如果不修理或替換，則不能恢復(fù)。